KR102549719B1 - 필터 제조용 금형 - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 제조용 금형에 관한 것으로: 하부 금형 상에 높이방향으로 연장된 통 형상을 갖고, 통 형상의 측면 둘레에 여과 부재가 끼워지는 제1코어; 및 제1코어의 측면에 배치되되, 높이방향으로 연장된 핀 형상을 갖고, 제1코어에 끼워진 여과 부재가 제1코어의 둘레 방향으로 회전하는 것을 방지하는 스토퍼를 포함하는 필터 제조용 금형을 제공한다.

Description

필터 제조용 금형{Mold for producing filter}

본 발명은 필터 제조용 금형에 관한 것으로, 구체적으로 금형 상에 롤링(rolling)된 금속 망 삽입 시 회전 방지를 위한 작동 스토퍼(stopper)를 구비한 금형에 관한 것이다.

도 4 및 5에 예시된 자동차(변속기 밸브 등) 등에 장착되는 링 필터(ring filter)는 여과 부재 및 프레임(frame) 부재로 구성될 수 있다. 여과 부재는 금속 망(metal mesh)으로 구성될 수 있고, 다수의 홀(hole)을 가질 수 있다. 프레임 부재는 플라스틱 재료로 구성될 수 있고, 사출성형 등을 통해 주로 여과 부재의 테두리 부위를 감싸도록 결합될 수 있으며, 링 체결과 여과 부재 지지 및 필터 장착 등의 역할을 수행할 수 있다.

사출성형을 이용하여 링 필터를 제조할 때, 하부 금형의 통 형상 코어의 측면 둘레에 금속 망 형태의 여과 부재를 끼운 후, 플라스틱 사출을 통해 프레임 부재를 여과 부재에 결합시키는데, 코어에 끼워진 여과 부재가 코어의 둘레 방향으로 회전할 경우 제품 불량 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 여과 부재(금속 망)의 회전을 방지할 수 있는 필터 제조용 금형을 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해: 하부 금형 상에 높이방향으로 연장된 통 형상을 갖고, 통 형상의 측면 둘레에 여과 부재가 끼워지는 제1코어(core); 및 제1코어의 측면에 배치되되, 높이방향으로 연장된 핀(pin) 형상을 갖고, 제1코어에 끼워진 여과 부재가 제1코어의 둘레 방향으로 회전하는 것을 방지하는 스토퍼를 포함하는 필터 제조용 금형을 제공한다.

본 발명에서 필터는 링 필터이고, 여과 부재는 롤링된 판 형태의 금속 망이며, 여과 부재에는 사출성형을 통해 플라스틱 프레임 부재가 결합될 수 있다.

본 발명에서는 2개의 스토퍼가 설치되고, 제1코어에 끼워진 여과 부재의 양쪽 말단이 두 스토퍼에 각각 접촉하거나 인접하도록 하는 간격만큼 두 스토퍼가 이격될 수 있다.

본 발명에서 스토퍼는 사출성형 시에 프레임 부재에 의해 눌려져서 금형 내부로 들어가고, 사출성형이 종료된 후 상승하여 프레임 부재를 밀어 올려 완성된 필터를 제1코어로부터 분리하는 밀핀(ejector pin) 역할을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 필터 제조용 금형은 두 가지 기능을 갖는 스토퍼를 구비함으로써, 첫째 코어에 끼워진 여과 부재(금속 망)가 코어의 둘레 방향으로 회전하는 것을 방지하여 제품 불량을 미연에 방지할 수 있고, 둘째 사출 종료 후에 밀핀(이젝터 핀) 기능(역할)을 수행하여 완성된 링 필터를 코어로부터 효과적으로 분리할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 필터 제조용 금형을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필터 제조용 금형의 코어에 여과 부재가 끼워진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필터 제조용 금형을 이용하여 링 필터가 제조된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4 및 5는 링 필터를 예시한 사진이다.

이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1은 여과 부재(금속 망)(72)가 제1코어(20)에 끼워지기(삽입되기) 전의 상태를 나타내고, 도 2는 여과 부재(72)가 제1코어(20)에 끼워지면서 스토퍼(30, 32)에 의해 고정된 상태를 나타내며, 도 3은 링 필터(70)가 완성된 후 제1코어(20)로부터 분리된 상태를 나타낸다.

본 발명의 제조 대상인 필터는 도 3 내지 5에 예시된 링 필터(70)일 수 있다. 상술한 바와 같이, 링 필터(70)는 여과 부재(72) 및 프레임 부재(74)로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 링 필터(70)가 연결 부재(76)와 함께 동시에 세트로 제조될 수 있다.

여과 부재(72)는 금속 망으로 구성될 수 있고, 다수(예를 들어, 수백 내지 수천 개)의 홀을 가질 수 있다. 여과 부재(72)는 별도의 롤링 장치를 통해 판 형태의 금속 망을 롤링한 것으로, 링 형태로 둥글게 말려 있지만, 양 말단이 연결되지 않고 끊어져서 벌어진 상태일 수 있다. 링 필터(70)는 제조 완료 후에도 벌어진 상태를 유지할 수 있다.

프레임 부재(74)는 플라스틱 재료로 구성될 수 있고, 사출성형 등을 통해 주로 여과 부재(72)의 테두리 부위를 감싸도록 결합(부착)될 수 있다. 프레임 부재(74) 중 여과 부재(72)의 양 말단에 대응되는 위치에는 체결 부재가 형성될 수 있고, 예를 들어 프레임 부재(74)의 한쪽 말단에는 돌기 형태의 체결부재, 다른 한쪽 말단에는 홈 형태의 체결부재가 형성됨으로써, 두 체결부재의 체결에 의해 링 모양으로 연결(결합)될 수 있다.

사출성형을 통해 링 필터(70)를 제조하는데 사용되는 금형은 크게 하부 금형(10) 및 상부 금형으로 구성되는데, 본 발명은 하부 금형(10)에 특징이 있다. 따라서, 도 1 내지 3에 도시된 금형은 모두 하부 금형(10)에 관한 것이고, 상부 금형에 대한 도면은 생략하고자 한다. 상부 금형은 하부 금형(10)에 대응되거나 유사한 구조를 가지므로, 상부 금형에 대한 구체적인 설명도 생략하고자 한다. 금형은 금속 등으로 제작될 수 있다.

도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명에 따른 필터 제조용 하부 금형(10)은 제1코어(20), 스토퍼(30, 32), 제2코어(40, 42), 지지 턱(50, 52), 밀핀(60, 62) 등으로 구성될 수 있다.

하부 금형(10)은 복수의 세트, 예를 들어 적어도 2개의 세트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 하부 금형(10)이 2개의 세트로 구성될 경우, 한쪽 세트의 하부 금형(10)에서는 여과 부재(72)를 제1코어(20)의 둘레에 끼우는 작업을 수행하고, 또한 사출성형이 완료된 링 필터(70)를 제1코어(20)로부터 분리하는 작업을 수행할 수 있다. 반대편에 배치되는 다른 한쪽 세트의 하부 금형(10)에서는 사출성형이 수행되어 플라스틱 재질의 프레임 부재(74)가 여과 부재(72)에 결합됨으로써 링 필터(70)가 제조될 수 있다. 2개의 세트는 일정 시간 간격으로 180도 회전할 수 있다.

제1코어(20)는 하부 금형(10) 상에 높이방향(위쪽 방향)으로 연장된(돌출된) 통 형상, 예를 들어 타원통형, 원통형, 다면체, 곡선형(횡단면 기준), 직선형(횡단면 기준), 곡선형과 직선형의 조합(횡단면 기준), 또는 이들의 조합과 같은 다양한 형상을 가질 수 있다. 제1코어(20)의 통 형상의 측면(22) 둘레에는 여과 부재(72)가 끼워질(삽입될) 수 있다. 여과 부재(72)는 롤링된 상태에서 제1코어(20)에 끼워지므로, 여과 부재(72)가 제1코어(20)에 끼워질 때, 여과 부재(72)의 한쪽 면이 제1코어(20)의 측면(22)에 밀착될 수 있다. 여과 부재(72)는 도 4처럼 C자 형태로 양 말단이 연결되지 않고 끊어져서 벌어진 상태에서 제1코어(20)의 통 형상의 측면(22) 둘레에 끼워진다.

제1코어(20)의 둘레는 여과 부재(72)의 길이보다 길고, 제1코어(20)의 높이는 여과 부재(72)의 높이(폭)보다 높은 것이 바람직하다. 여과 부재(72)의 길이는 제1코어(20)의 둘레보다 짧으므로, 여과 부재(72)가 제1코어(20)에 끼워질 때, 여과 부재(72)는 제1코어(20)의 둘레 전체를 감싸지 않고 부분적으로 감싸면서, 여과 부재(72)의 양 말단이 벌어진 채 이격될 수 있다. 또한, 여과 부재(72)가 제1코어(20)에 끼워진 후 이탈되지 않도록, 여과 부재(72)의 길이는 제1코어(20)의 둘레의 적어도 50% 이상, 바람직하게는 60% 이상 또는 70% 이상일 수 있다.

제1코어(20)는 하부 금형(10)의 중앙에 고정되어 배치될 수 있고, 따라서 제1코어(20)를 중앙 코어 또는 고정 코어라고 칭할 수 있다. 제1코어(20)는 복수 개가 설치될 수 있다. 예를 들어, 한쪽 세트의 하부 금형(10)의 중앙선(중심선)을 따라 2 내지 6개, 3 내지 5개, 또는 4개의 제1코어(20)가 일정 간격을 두고 나란히 일렬로 배치될 수 있다.

스토퍼(30, 32)는 첫 번째 기능(역할)으로서, 제1코어(20)에 끼워진 여과 부재(72)가 제1코어(20)의 둘레 방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있다. 이와 같이, 스토퍼(30, 32)는 여과 부재(72)의 회전(이탈) 방지를 위한 가이드 역할을 수행할 수 있고, 또한 여과 부재(72)의 위치를 잡아 주어 여과 부재(72)의 끼움 작업을 용이하게 할 수 있다.

스토퍼(30, 32)는 제1코어(20)의 측면(22)에 배치되되, 높이방향으로 연장된 핀 형상을 가질 수 있다. 스토퍼(30, 32)는 가늘고 길게 형성될 수 있으며, 그 횡단면은 원형, 타원형 또는 다각형으로 구성될 수 있다. 스토퍼(30, 32)의 높이는 제1코어(20)의 높이와 동일할 수 있다.

스토퍼(30, 32)는 제1코어(20) 하나 당 복수 개가 설치될 수 있고, 바람직하게는 2개의 스토퍼(30, 32)가 설치될 수 있다. 즉, 제1스토퍼(30) 및 제2스토퍼(32)의 한 쌍으로 구성될 수 있다. 한 쌍의 스토퍼(30, 32)는 제1코어(20)의 측면(22) 중 한쪽에 일정 간격을 두고 나란히 대칭적으로 배치될 수 있다.

한 쌍의 스토퍼(30, 32) 사이의 간격이 중요한데, 구체적으로 제1코어(20)에 끼워진 여과 부재(72)의 양쪽 말단이 두 스토퍼(30, 32)에 각각 접촉하거나 인접하도록 하는 간격만큼 두 스토퍼(30, 32)가 이격될 수 있다. 이러한 스토퍼(30, 32)의 간격 배치에 의해, 제1코어(20)에 끼워진 여과 부재(72)가 한 쌍의 스토퍼(30, 32)에 걸려 고정되므로, 여과 부재(72)의 움직임이나 회전을 방지할 수 있고, 또한 여과 부재(72)의 끼움 작업을 용이하게 할 수 있다.

스토퍼(30, 32)는 제1코어(20)의 측면(22)에 밀착되어 배치될 수 있으나, 제1코어(20)와 일체로 형성되지 않고, 제1코어(20)에 고정되거나 결합되지 않을 수 있다. 즉, 스토퍼(30, 32)는 제1코어(20)와 독립적인 별개의 부품일 수 있다.

특히, 스토퍼(30, 32)는 상술한 첫 번째 기능(역할)인 회전 방지 기능(역할) 이외에, 두 번째 기능(역할)으로서, 사출 종료 후에 밀핀(이젝터 핀) 기능(역할)을 수행할 수 있다. 구체적으로, 사출성형 시에 상부 금형과 하부 금형(10)이 닫힐 때 하부 금형(10)의 내부로(아래쪽으로) 후퇴(하강)한 후, 사출이 끝나고 금형이 열릴 때 밀핀 역할을 하면서 위쪽으로 전진(상승)할 수 있다. 따라서, 스토퍼(30, 32)는 별도의 밀핀(60, 62)과 협력하여 완성된 링 필터(70)를 제1코어(20)로부터 효과적으로 분리할 수 있다.

이와 같이, 스토퍼(30, 32)는 사출성형 시에 상부 금형 및 프레임 부재(74)에 의해 눌려져서 금형(10) 내부로 들어가고, 사출성형이 종료된 후 상승하여 프레임 부재(74)를 밀어 올려 완성된 링 필터(70)를 제1코어(20)로부터 분리하는(제거하는, 꺼내는) 밀핀 역할을 수행할 수 있다. 이러한 스토퍼(30, 32)의 밀핀 기능을 위해, 스토퍼(30, 32)의 하부에 탄성 부재가 설치되거나, 또는 별도의 메커니즘에 의해 스토퍼(30, 32)가 승강할 수 있다. 스토퍼(30, 32)는 사출성형 전에는 상승된 상태로 있고, 사출성형 시에만 하강할 수 있다.

제2코어(40, 42)는 제1코어(20)와 협력하여 프레임 부재(74)를 위한 캐비티(cavity)를 제공할 수 있다. 제2코어(40, 42)는 복수 개가 설치될 수 있고, 예를 들어 2개의 제2코어(40, 42)가 쌍을 이루어 설치될 수 있다. 한 쌍의 제2코어(40, 42)는 제1코어(20)를 중심으로 하여 제1코어(20)의 양쪽 옆에 대칭적으로 배치될 수 있다.

제2코어(40, 42)는 제1코어(20)와 가까워지는 방향 및 멀어지는 방향으로 수평 이동할 수 있고, 따라서 제2코어(40, 42)를 슬라이드 코어 또는 이동 코어라고 칭할 수 있다. 한 쌍의 제2코어(40, 42)가 제1코어(20)에 인접할 경우, 이들 코어 사이에 캐비티가 형성될 수 있다.

지지 턱(50, 52)은 제1코어(20)의 측면(22) 하부에 배치되어 여과 부재(72)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 여과 부재(72)가 지지 턱(50, 52) 없이 하부 금형(10)의 바닥면과 밀착되도록 배치될 경우, 사출성형 시에 여과 부재(72)의 높이 방향으로 프레임 부재(74)를 형성하는 플라스틱이 부착되는 양 및/또는 높이에서 상하 편차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 여과 부재(72)의 하부보다 상부 쪽에 프레임 부재(74)의 플라스틱이 더 많이 및/또는 더 높이 부착될 수 있다.

따라서, 제1코어(20)의 측면 하부에 지지 턱(50, 52)을 형성하여, 여과 부재(72)가 하부 금형(10)의 바닥면으로부터 약간 띄어진 채 지지 턱(50, 52)에 지지되면서 제1코어(20)에 배치됨으로써, 여과 부재(72)의 하부 및 상부 각각에 프레임 부재(74)의 플라스틱이 동일한 양 및/또는 동일한 높이로 부착되도록 할 수 있다.

지지 턱(50, 52)은 제1코어(20)의 측면 둘레 방향으로 복수 개, 예를 들어 2 내지 10개가 일정한 간격을 두고 설치될 수 있으며, 또한 하나의 길고 연속적인 링 형태의 지지 턱이 형성될 수도 있다. 지지 턱(50, 52)의 높이는 여과 부재(72)의 하부 및 상부 각각에 프레임 부재(74)의 플라스틱이 동일한 양 및/또는 동일한 높이로 부착되도록, 즉 여과 부재(72)가 프레임 부재(74)에 상하 편차 없이 정렬되도록 하는 높이로 적절하게 설정될 수 있다.

밀핀(60, 62)은 스토퍼(30, 32)의 두 번째 기능과 동일하게, 사출 종료 후에 완성된 링 필터(70)를 밀어 올려 제1코어(20)로부터 분리할 수 있다. 스토퍼(30, 32)와 마찬가지로, 밀핀(60, 62)은 하부 금형(10) 상에 높이방향으로 연장된 핀 형상을 가질 수 있고, 복수 개가 설치될 수 있으며, 사출성형 시에 상부 금형과 하부 금형(10)이 닫힐 때 하부 금형(10)의 내부로(아래쪽으로) 후퇴(하강)한 후, 사출이 끝나고 금형이 열릴 때 위쪽으로 전진(상승)할 수 있다. 다만, 스토퍼(30, 32)와 달리, 밀핀(60, 62)은 연결 부재(76)를 밀어 올릴 수 있는 위치에 배치될 수 있다.

10: 하부 금형, 20: 제1코어, 22: 제1코어의 측면, 30, 32: 스토퍼, 40, 42: 제2코어, 50, 52: 지지 턱, 60, 62: 밀핀, 70: 링 필터, 72: 여과 부재, 74: 프레임 부재, 76: 연결 부재

Claims (4)

1. 하부 금형 상에 높이방향으로 연장된 통 형상을 갖고, 통 형상의 측면 둘레에 필터의 여과 부재가 끼워지는 제1코어;
   제1코어의 측면에 배치되되, 높이방향으로 연장된 핀 형상을 갖고, 제1코어에 끼워진 여과 부재가 제1코어의 둘레 방향으로 회전하는 것을 방지하는 스토퍼; 및
   제1코어의 측면 하부에 배치되어 여과 부재를 지지하는 지지 턱을 포함하며,
   필터는 링 필터이고, 여과 부재는 롤링된 판 형태의 금속 망이며, 여과 부재에는 사출성형을 통해 플라스틱 프레임 부재가 결합되며,
   2개의 스토퍼가 설치되고, 제1코어에 끼워진 여과 부재의 양쪽 말단이 두 스토퍼에 각각 접촉하거나 인접하도록 하는 간격만큼 두 스토퍼가 이격되며,
   스토퍼는 사출성형 시에 프레임 부재에 의해 눌려져서 금형 내부로 들어가고, 사출성형이 종료된 후 상승하여 프레임 부재를 밀어 올려 완성된 필터를 제1코어로부터 분리하는 밀핀 역할을 수행하며,
   여과 부재는 C자 형태로 양 말단이 연결되지 않고 끊어져서 벌어진 상태에서 제1코어의 통 형상의 측면 둘레에 끼워지는 필터 제조용 금형.
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